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在进行结构分析与结构设计时,实际建筑物被简化成相应的计算模型进行数值计算,结构类型、复杂度、构件尺寸等因素决定着计算模型的选择,每种计算模型都有各自的优缺点和适用范围,计算模型的选择决定着结构分析与结构设计的合理性。 本文针对工程中常见的几个问题基于PKPM软件进行了探讨,包括次梁不同建模方式对比、剪力墙连梁不同建模方式对比和短肢剪力墙不同建模方式对比3部分。本文首先介绍了SATWE模块采用的单元类型,然后对比了不同建模方式在前处理、内力计算及后处理方面的异同。为了更好地对比不同建模方式数值计算结果的差异,本文使用SATWE模块计算了一系列算例,并参考通用有限元程序ANSYS的数值计算结果。为了使ANSYS的计算结果具有可比性,本文编写了计算结果二次处理程序。通过分析和对比,本文认为SATWE的数值计算结果是合理的,并在次梁计算与调幅、剪力墙连梁计算精度等方面提出了版本升级时的具体方案。 本文主要进行了以下几方面的工作: 1) 通过次梁不同建模方式对比,指出不同建模方式在前处理、计算模型及后处理方面的异同。通过数值计算结果对比,指出结构形式、边界条件、设计参数等因素对计算模型的影响,找出不同建模方式的适用范围。与国外相关规范比较,对软件数值计算结果给予肯定,并在内力计算利弯矩调幅等方面提出更符合规范要求的处理办法: 2) 通过剪力墙连梁不同建模方式对比,指出不同建模方式在前处理、计算模型及后处理方面的异同。通过不同跨高比下数值计算结果对比,指出不同建模方式在结构属性和构件内力上的异同,找出影响数值计算结果的主要因素及计算结果与连梁跨高比的关系。通过编写ANSYS计算结果二次处理程序,对输出应力进行积分,并与SATWE数值计算结果对比,指出不同建模方式的计算精度及适用范围,并提出改进意见: 3) 通过短肢剪力墙不同建模方式对比,指出不同建模方式在前处理、计算模型及后处理方面的异同。通过对比不同截面类型、不同长宽比下数值计算结果,指出不同建模方式在结构属性和构件内力上的异同,找出影响数值计算结果的主要因素及计算结果与截面长宽比的关系。通过与ANSYS计算结果对比,指出不同建模方式的计算精度及适用范围。 本文在进行对比分析时,采用了对比不同建模方式的计算结果、分析原因、找出主要影响因素,并与权威计算软件的数值计算结果作对比的方法。该方法很好地分析与总结了不同建模方式在各个方面的差异及适用范围,同时又能校核软件计算结果,在对比分析时起到了较好的作用。 合理地简化建筑模型是结构分析与结构设计的重要内容。在使用结构设计软件时,设计人员应该对软件的流程、采用的计算模型及相关假定、设计参数等方面有全面的了解,选择合适的计算模型。